王鎮(zhèn)寶

(廈門合立道工程設(shè)計集團股份有限公司 福建廈門 361006)

0 引言

常規(guī)的變配電室通風設(shè)計是由通風管道加離心風機箱直接排至室外，所需的風管均很大，加變配電室里面各種電力管線、橋架很多；又擔心熱空氣碰到風管的冷表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，因此，供電局進場，均會把原設(shè)計院出圖的通風系統(tǒng)拆除，另外設(shè)幾臺壁式排風機排風，造成不必要的浪費。若變配電室跟高層住宅連一起，給排水專業(yè)均設(shè)氣體滅火系統(tǒng)，且供電局一般未設(shè)事故后排風系統(tǒng)，引起漏項。

1 常規(guī)設(shè)計

暖通專業(yè)設(shè)置的通風系統(tǒng)，是為了排出變壓器工作時產(chǎn)生的熱量，提高變壓器的效率。房間得熱有：①變壓器的熱損，②高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜的發(fā)熱，③電纜損耗功率，④ 圍護結(jié)構(gòu)得熱及房間照明散熱等。由于變配電室溫度較高，所以后兩種得熱相對來說所占份額很小，可忽略不計。

依據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 (GB50370-2005) 第6.04條：“滅火后的防護區(qū)應通風換氣，地下防護區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護區(qū)，應設(shè)置機械排風裝置，排風口宜設(shè)在防護區(qū)的下部并直通室外。通信機房、電子計算機房等場所的通風換氣次數(shù)應不少于每小時5次。”[1]此款屬黑體字，需強制執(zhí)行。

依據(jù)《10kV及以下電力用戶業(yè)擴工程技術(shù)規(guī)范》(DB35/T 1036-2019) 第7.11.1.2條規(guī)定：“新建住宅小區(qū)室外地面±0.00標高低于當?shù)胤篮橛玫馗叱袒虍數(shù)貧v史最高洪水位的配電站房、備用發(fā)電機房、消控中心應設(shè)置在地面一層及以上，其室內(nèi)地面高程應高于當?shù)胤罎秤玫馗叱?。”[2]故，福建地區(qū)的配電站房均設(shè)于地上，此對通風降溫措施更有利。

以某變配電室為例：配兩臺1250kV·A的變壓器。排風量計算：

(1)

其中Q(kW)為變壓器發(fā)熱量，可按式(2)計算或設(shè)備廠家提供：

Q=(1-η1)η2φW=(0.0126～0.0152)W

(2)

η1——變壓器效率，一般取0.98；

η2——變壓器負荷率，一般取0.7～0.8；

φ——變壓器功率因數(shù)，一般取0.9～0.95；

W——變壓器功率， ；

tp——室內(nèi)排風溫度，一般不宜高于40°C；

ts——送風溫度，夏季通風室外計算干球溫度31.3℃(以廈門地區(qū)為例)；

1.2——通風機風量應附加風管和設(shè)備的漏風量而疊加的安全系數(shù)[4]。得出：

又，依據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求，設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)的電氣用房需要設(shè)事故后通風系統(tǒng)，因此，事故排風量：160×3.9×5.0×1.2=9624m3/h。

160——變配電室的面積；

3.9——變配電室的凈高；

5.0——事故后通風換氣次數(shù)；

1.2——通風機風量應附加風管和設(shè)備的漏風量而疊加的安全系數(shù)。

由此可見，常規(guī)的變配電室通風設(shè)計：平時排風風量均大于事故后排風風量，可按平時排風風量選設(shè)備。為了節(jié)省工程造價，排風機及事故后排風共用排風系統(tǒng)，通過閥門控制(在氣體滅火裝置啟動前，由消控中心控制關(guān)閉進、排風風管上的防煙閥和排風機。氣體滅火完成后，開啟排風管上電動調(diào)節(jié)閥及風機進行排風)；同時，電氣專業(yè)需要在室外設(shè)置控制按鈕，造成通風系統(tǒng)的復雜性。常規(guī)的變配電室的排風如圖1所示。

圖1 常規(guī)的變配電室的排風的做法

此做法，風管無可避免地會出現(xiàn)橫跨電氣設(shè)備上方情況，在潮濕天氣下，變配電室里面的熱風碰到排風管(熱空氣遇到冷表面)，當排風管表面溫度低于室內(nèi)空氣的露點溫度時，會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，一旦結(jié)露大，水滴若落在電氣設(shè)備上，將出現(xiàn)短路等事故。

到供電局介入時，供電局不允許變配電室內(nèi)有任何不相關(guān)的設(shè)備管線，會將原施工的排風系統(tǒng)拆除(造成浪費)，另行設(shè)計一套采用壁式軸流風機通風系統(tǒng)，并同時設(shè)置分體空調(diào)。

但供電局設(shè)置的這套系統(tǒng)亦存在若干隱患，如：

(1)壁式軸流風機未經(jīng)消音處理，噪音遠超出規(guī)范規(guī)定值，影響周邊人員正常的工作、生活，產(chǎn)生不必要的糾紛。

(2) 給排水專業(yè)若設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時，供電局未設(shè)置相應的事故后通風系統(tǒng)，將產(chǎn)生兩個問題：

①氣體滅火的房間必須為密閉空間，氣體滅火時，壁式排風機與室外直接相同，導致氣體外泄，影響滅火功能。

②未設(shè)置事故后排風系統(tǒng)，滅火氣體無法及時排除，事故后，如果相關(guān)人員需要進去處理變配電室事宜，可能對相關(guān)維護人員的生命安全造成威脅。

2 優(yōu)化設(shè)計思路

(1)變配電室優(yōu)先設(shè)計分體空調(diào)

夏熱冬暖地區(qū)，屬于亞熱帶、熱帶氣候，氣溫高、日照多、風速小，大部分城市年平均溫度在20℃以上。近幾年，全球又持續(xù)變暖，用電高峰每年均在持續(xù)上升，所以大部分時間段通風系統(tǒng)是難以滿足變壓器在最高效率點的環(huán)境溫度要求。為了減少設(shè)備因天氣炎熱產(chǎn)生故障，保證設(shè)備正常運行，必須給變電室配備空調(diào)降溫，保證變壓器在最高效率下工作?；诳照{(diào)開啟的時間遠遠高于通風系統(tǒng)運行時間，以及大風量風系統(tǒng)存在噪音及結(jié)露損壞電氣設(shè)備的問題等多方面考慮，筆者建議給變配電室優(yōu)先設(shè)計分體空調(diào)的方案。

筆者通過對幾個變電所進行校核計算后得：變配電室冷指標約為180～220w/m2，而供電局提供的冷指標約為150 ～180w/m2，基此建議設(shè)計者在實際項目中務(wù)必對變配電室進行校核計算，以確保分體空調(diào)滿足運行要求。

基于空調(diào)設(shè)備需要長時間運行，建議分體空調(diào)按照多臺設(shè)置，防止因某臺空調(diào)設(shè)備故障而導致整個變配電室無法正常使用。

(2)設(shè)置一套通風換氣系統(tǒng)

變配電室一般設(shè)置固定窗，為相對密閉的房間。但設(shè)備需要維護，難免有人員進出，因此，筆者建議設(shè)置一套通風換氣系統(tǒng),以保證設(shè)備維護人員的新風要求。

由于僅用于滿足進出人員新風需求，平時排風量可按≥3次/h換氣次數(shù)計算(依據(jù)文獻[5]第4.4.2.6條：配電站房采用其他降溫措施，最小新風量應≥3次/h換氣或≥5%的送風量)，同時設(shè)置進風風機。由于這套通風系統(tǒng)風量較小，為避免變配電室存在風管產(chǎn)生的結(jié)露損壞電氣設(shè)備的風險，可選用壁式風機，但需考慮進排風機位置，盡量將其設(shè)置在對角線位置，避免氣流短路；同時，只在維護人員入室維護設(shè)備時才打開。此外，該通風換氣系統(tǒng)還需考慮風機運行時產(chǎn)生的噪音對周邊環(huán)境的影響，選用滿足規(guī)范噪音要求的低噪型風機。

此方案需要注意的事項：由于壁式風機與室外直接相通，為避免室內(nèi)冷空氣外泄，排風風機出口應把防雨百葉換成自垂百葉(若有事故后排風風機應同等設(shè)置)，進風風機在風機出口處應設(shè)置自垂百葉，以保證空調(diào)房間的密閉性，防止冷空氣外泄。

(3)增設(shè)一套事故后排風系統(tǒng)

當給排水專業(yè)設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時，還需增設(shè)一套事故后排風系統(tǒng)，且排風口設(shè)置在低處。由于風機只在事故后才開啟，為避免風管進入變配電室產(chǎn)生不良影響，風機可采用大風量壁式軸流風機，并在風機入口處設(shè)置電動蝶閥，實現(xiàn)平時通風與事故后通風的轉(zhuǎn)換，風機平時常閉，事故后開啟。同時，平時給變配電室通風換氣的兩臺低噪壁式風機上應增設(shè)防煙閥，聯(lián)動風機平時常開，氣體滅火及事故后通風時關(guān)閉。電氣專業(yè)需要在室外設(shè)置控制按鈕。

優(yōu)化后的設(shè)計如圖3～圖4所示。

圖3 獨棟變配電室通風做法 圖4 設(shè)氣體滅火變配電室通風的做法

3 結(jié)語

本文提出的方法，可以滿足變配電室溫濕度控制及通風要求，并且避免了設(shè)計院與供電局對變配電室的重復設(shè)計及設(shè)備安裝的浪費。夏熱冬暖地區(qū)氣候較潮濕，采用空調(diào)設(shè)計可以保證變配電室的相對溫度及濕度的穩(wěn)定。不足之處：夏熱冬暖地區(qū)仍然存在部分時間段是可以采用機械通風的形式對變配電室進行降溫處理，而本文闡述的設(shè)計思路只能利用空調(diào)進行降溫，存在一定的能源浪費。

本文提出的通風做法，通過幾個項目的具體實施得到了業(yè)主及供電局的認可，僅供同行參考討論。設(shè)計不是統(tǒng)一不變的，需根據(jù)實際情況進行合理設(shè)計。